| 研究概要 |
高いネール温度および大きなMnの磁気モーメントという特徴を有する反強磁性合金NiMnと、強磁性Coからなる良質な人工格子膜を作製し、界面における反強磁性相互作用と強磁性相互作用の競合に由来する特性を有する新しい磁性体を開発することを目的として研究を行った。超高真空蒸着法とスパッタリング法を用いて試料を作製した。NiMn合金層を作製する方法として、超高真空蒸着法では、膜厚2Åに相当するNiとMnを交互に蒸着する方法(単原子層交互蒸着法)、スパッタリング法では、合金ターゲットをスパッタ蒸発させる方法を用いた。超高真空蒸着法によるNiMn/Co人工格子作製方法を検討するため、まずCo/NiMn/Co三層膜をAu(111)バッファ層上に作製し、良質な一軸配向性が得られることを確認した。次に、Co層の厚さ5nm,NiMn層の厚さ2nmの人工格子について、[111]一軸配向しX線回折パターンに人工周期構造による衛星反射が現れる試料が生成されることを確認した。現在、3元交互蒸着を効率的に行うため 製膜プロセス制御プログラムを改良中である。一方、特異な磁性や構造的に興味深い人工格子が生成される膜厚範囲を探るため、スパッタリング法を用いてCoおよびNiMn層の厚さが1-10nmの範囲で試料を作製した。厚さ2nm近傍のNiMn層と比較的厚い4nm以上の強磁性Co層からなる[111]配向人工格子で、強磁性Co層間の反強磁性的磁気結合が見られること、また、膜厚1nmのCo層からなる人工格子では、2nm以上の場合とは異なり、[100]配向した人工格子が生成されることを見いだした。次年度は、これらの膜厚領域の人工格子を超高真空蒸着法を用いて作製し、構造および磁性の研究を進めていく計面である。
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